Полевые гидрометрические работы. (Лекция 9) презентация

устройств;
измерение, расходов воды и насосов, учет стока на ГЭС с производством;
тарировки турбин и водосливных отверстий;
наблюдения за температурой воды и толщиной льда.
Кроме этого к гидрометрическим работам также относятся - комплекс полевых работ на реках, проводимых обычно во время паводков (половодий), связанный с измерением уклонов свободной поверхности потока, глубин, скоростей течения, расходов воды и наносов.

сооружений (освоение территорий, ГТС, гражданское или военное строительство, линий электропередач, продуктопроводы, транспортных путей, добыча полезных ископаемых и т.д.), которые проводятся непосредственно на местности (в поле).

поперечников и съемка планов в горизонталях, обход бассейнов со съемкой профилей тальвегов и сечений русел, гидрометрические работы на переходах через реки, геологические обследования со сбором образцов горных пород и бурением, изыскания и обследования источников водоснабжения, сбор метеорологических данных, сбор данных о местных строительных материалах, местной промышленности, местном населении и средствах транспорта, закрепление линии.

постах (в/п) и гидрологических станциях.
По продолжительности работы различают: постоянные и временные посты, устраиваемые изыскательскими организациями.
По устройству водомерные посты бывают реечные, свайные, смешанные, автоматические.

самый неточный)

Аналитический метод с использованием измерителей скорости (наиболее точен для рек)

Гидравлический метод (применяется, если нет возможности измерить скорости течения)

Измерение расхода водосливами (рекомендуется для измерения расходов ручьев)

не менее L=50Vмакс.
Поверхностная скорость Vп=L/t.
Средняя скорость Vср=КVп, где К – поправочный коэффициент от поверхностной скорости к средней, приближенно К=0,7…0,9

в этом случае вводить поправочный коэффициент для расчета средней скорости не нужно

случаях:

- для измерения малых скоростей течения на вертикали, когда они меньше предельной скорости вертушки – 0,08 м/с, например, при заросшем русле (глубинные поплавки);

- при интенсивном ледоходе в качестве поплавков используют отдельные льдины (поверхностные поплавки);

- при повреждениях вертушки, плавсредства или переправы (поверхностные поплавки);

- для разовых приближенных определений расхода воды на необорудованных створах и при рекогносцировке (поверхностные поплавки);

- в период половодья и паводков на больших реках (аэрогидрометрическим способом).

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ПОВЕРХНОСТНЫМИ ПОПЛАВКАМИ

работ производится разбивка промерных (скоростных) вертикалей. Число таких вертикалей определяется необходимой точностью, изменчивостью рельефа дна русла, шириной русла реки

V=V0,6h

В зависимости от необходимой точности, глубины реки выбирается метод измерения средней скорости на вертикали (одно-, двух-, трех- или пятиточечный).
При глубинах менее 1 м рекомендуется измерять скорость течения в одной точке (на глубине 0,6h)

скорости)

Трубка Пито

радиус, м, R=ω/χ;
χ - смоченный периметр, м;
с – коэффициент Шези;
n – коэффициент шероховатости русла (принимается по справочникам в зависимости от состояния русла);
i – уклон свободной поверхности (для большинства равнинных рек 0,001…0,005)

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

Формула Шези

скоростей течения и расходов водных объектов, однако они дают результаты «здесь и сейчас» - именно в створе, где проведены измерения и именно в этот момент времени.
Для получения репрезентативной картины о характере изменения расходов рек по их длине и в разные фазы гидрологического режима выполняют гидрологические расчеты. На следующем слайде представлена их классификация, красным выделен наиболее типичный случай. Последующие слайды показывают этапы работы по расчету гидрологических характеристик ( на примере реки Малая Кокшага)
Полная информация о выполнении гидрологических расчетов имеется, например, в издании: Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1984 год. В приложениях к справочнику представлен картографический материал, необходимый для выполнения расчетов.

режим

Термический и ледовый режим

Режим наносов и русловых процессов

Обобщение натурных измерений параметров водных объектов

Определение расчетных гидрологических характеристик

Предсказание будущего гидрологического режима

Регулирование речного стока и составление проектов использования водных ресурсов

При наличии гидрометрических данных

При недостаточности гидрометрических данных

При отсутствии гидрометрических данных

воды q, л/(с км2)

Слой стока воды h, мм

Уровень воды H, м

Гидрографическая длина водотока L, км

Средневзвешенный уклон водотока

Площадь водосбора F, км2

Средняя высота водосбора над уровнем моря

Относительная лесистость водосбора fл, %

Относительная заболоченность fб, %

Относительная озерность fоз, %

Средневзвешенная озерность f`оз, %

Закарстованность водосбора fк, %

Относительная распаханность водосбора fп, %

свыше 50%

Обеспеченность до 25 – 50%

п.4.10 сказано: «При выборе рек-аналогов необходимо учитывать следующие условия:
- однотипность стока реки-аналога и исследуемой реки;
- географическую близость расположения водосборов;
- однородность условий формирования стока, сходство климатических условий, однотипность почв (грунтов) и гидрогеологических условий, близкую степень озерности, залесенности, заболоченности и распаханности водосборов;
- средние высоты водосборов не должны существенно отличаться, для горных и полугорных районов следует учитывать экспозицию склона и гипсометрию;
- отсутствие факторов, существенно искажающих естественный речной сток (регулирование стока, сбросы воды, изъятие стока на орошение и другие нужды)».

Если рассматривать определение аналога в разделе 6 СП для определения гидрологических характеристик при недостаточности данных гидрометрических наблюдений, то главным формализованным показателем аналога является значение коэффициента корреляции, которое не должно быть меньше R=0.7 и характеризует синхронность колебаний для рассматриваемой реки и реки-аналога.

Еще одним условием аналогии для максимального стока является примерное равенство следующих отношений
гидрографических факторов (п.7.25 СП 33-101-2003):

где L и La - соответственно длина исследуемой реки и реки-аналога, км; J и Ja- уклон водной поверхности исследуемой реки и реки-аналога, промилле, А и Аа – площади водосборов исследуемой реки и реки-аналога, км2.

Что такое аналог (формализация)?

наблюдений

Методы и модели

Приборы